MAKING MODERN LIVING POSSIBLE. Anleitung Ableitstrom-Überwachungsmodul für VLT -Frequenzumrichter der FC-Serie

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1 MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Anleitung Ableitstrom-Überwachungsmodul für VLT -Frequenzumrichter der FC-Serie

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3 Bestimmungsgemäße Verwendung Die allstromsensitiven Ableitstrom-Überwachungsmodule RCMB und RCMB werden zur Fehlerstromüberwachung in Anwendungen mit Frequenzumrichtern eingesetzt, in denen Gleichfehlerströme und/oder Wechselfehlerströme auftreten können. Jedes Modul wird jeweils vor dem Netz-Eingang des Frequenzumrichters im Kabelanschlussbereich montiert und angeschlossen. Beide Modul-Varianten liefern ein ableitstromproportionales Ausgangssignal von ma Warnung Die bestimmungsgemäße Verwendung ist allein der Geräteschutz, nicht der Personenschutz Funktionsbeschreibung Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung leuchtet die Mehrfarb-LED grün und das Ableitstrom-Überwachungsmodul führt einen internen Selbsttest durch. Die Messung des Ableitstromes erfolgt allstromsensitiv. Dabei wird der Effektivwert der im Ableitstrom enthaltenen DC-Komponente und den unter 500 Hz liegenden Wechselstromkomponenten gebildet. Ein dem Effektivwert proportionales Stromsignal von 4 20 ma wird am Modulausgang dem Frequenzumrichter zur Verfügung gestellt. Der Analogwert wird spätestens alle 20 ms aktualisiert. Das Ableitstrom-Überwachungsmodul überprüft alle zwei Sekunden zyklisch den Messstromwandler-Anschluss und die korrekte Funktion der AC- und DC-Messung. Zusätzlich wird die Versorgungsspannung permanent überwacht. Tritt eine Störung auf, blinkt die Mehrfarb-LED rot und der analoge DC-Ausgangsstrom ist 20 ma Melde-LED für Betrieb und Störung Tabelle 1.1 Zulassung Gerätemerkmale LED leuchtet konstant grün = Regelbetrieb LED blinkt rot = Störung Störungen könnten beispielsweise sein: Anschlussfehler, Wandlerfehler, Modulfehler etc. Allstromsensitive Messwerterfassung Frequenzbereich Hz Messstromwandler, Innendurchmesser 20 mm/35 mm Messbereich 500 ma Messzeit 180 ms Versorgungsspannung 24 V DC Analoger Ausgangsstrom 4 20 ma DC Anschlussüberwachung Messstromwandler mit zyklischem Prüfstrom Melde-LED für Betrieb, Störung MI38U303 - VLT ist eine eingetragene Marke von Danfoss. 1

4 Montage und Anschluss WARNUNG Sorgen Sie für eine sichere Trennung des Montagebereichs von der Netzversorgung. und beachten Sie die Regeln für das Arbeiten an elektrischen Anlagen. Nichtbeachtung der Regeln kann zu Personen- bzw. Sachschäden führen. Abbildung 1.3 Montagebeispiel 1 bei B4 Abbildung 1.1 Montagebeispiel 1 bei A3 Abbildung 1.4 Montagebeispiel 1 bei C3 Abbildung 1.2 Montagebeispiel 1 bei B3 2 MI38U303 - VLT ist eine eingetragene Marke von Danfoss.

5 1 1 Abbildung 1.7 Schraubbefestigung mit Winkeln, diagonal Typ A B C D Sensor RCMB ,35 Sensor RCMB , ,85 Abbildung 1.5 Maßbild Tabelle 1.3 Legende zu Abbildung 1.7 Typ A B C D E F G H Sensor RCMB , ,4 48,5 ø 20 29,8 16,4 Sensor RCMB , ,5 55 ø 35 41,7 20 Tabelle 1.2 Legende zu Abbildung 1.5 Alle Abmessungen in mm! Abbildung 1.8 Position der Klemmen Steuerklemmenanschlüsse am RCWB sind steckbar und ermöglichen so eine einfache Installation. Abbildung 1.9 Anschließen der Leiter 1. Führen Sie das abisolierte Steuerkabel in den Kontakt ein. 2. Stellen Sie sicher, dass der Kontakt fest hergestellt ist. Lose Steuerleitungen können zu Fehlern oder einem Betrieb führen, der nicht die optimale Leistung erbringt. Abbildung 1.6 Anbringen des RCMBs auf der Montageplatte Abbildung 1.10 Lösen der Leiter MI38U303 - VLT ist eine eingetragene Marke von Danfoss. 3

6 1 Öffnen Sie den Kontakt, indem Sie einen kleinen Schraubendreher in die rechteckige Öffnung über dem entsprechenden Kontakt einführen und damit die Klemmfeder öffnen (siehe Abbildung 1.10) Inbetriebnahme VORSICHT Vor der Inbetriebnahme ist eine Kontrolle des ordnungsgemäßen Anschlusses des RCM erforderlich. Ein Mindestabstand von 25 mm zwischen dem Primärleiter und dem Steuerkabel muss dauerhaft sichergestellt sein. Abbildung 1.11 Verdrahtung der Steckklemme XK1 Klemme (Stiftbelegung) Farbe Sensor a (A1) schwarz GND (US) b (A2) - - c (A3) weiß DC ma d (A4) blau GND (DC ma) e (B1) rot +24 V (US) f (B2) - - g (B3) - - h (B4) - - Tabelle 1.4 Legende zu Abbildung 1.11 Anschlussplan Verbinden Sie das Ableitstrom-Überwachungsmodul gemäß Anschlussplan. Der ableitstromproportionale Ausgangsstrom IA ist dem Frequenzumrichter zur Verfügung zu stellen. IT/ High-Z/ TN/TT Mains FC (-) 53 (+) Ia 4-20mA + 24 V DC GND RCMB A1 (-) B1 (+) A3 (+) A4 (-) L1 L2 L3 PE Anschlussbeispiele Der nachfolgende Text veranschaulicht ein typisches Anwendungsbeispiel für den Einsatz des VLT Ableitstromüberwachungsmoduls. Den Einbau nehmen Sie bitte wie in der Betriebsanleitung dargestellt vor. Folgende elektrischen Verbindungen sind anschließend herzustellen: 24 VDC Versorgungsspannung vom Frequenzumrichter an den Klemmen 12 (+24 VDC) und 20 (Masse) an die Klemmen B1 und A1 des Überwachungsmoduls. Das Analogsignal (4-20 ma, A3(+) und A4(-)) des Überwachungsmoduls schließen Sie bitte an die Klemmen 53 (+) und 55(-) am VLT Frequenzumrichter an und stellen Sie an S201 die Funktion auf I. Wenn Die Anlage in Betrieb geht, und keine fehlerbehafteten Ableitströme fließen, ist der Ausgang der Überwachungseinrichtung 4mA. Ein Fehlerstrom führt zum Anstieg des Analogsignals in Relation zum vorliegenden Fehlerstrom. Um eine rechtzeitige Benachrichtigung zu erhalten, kann nun zum Beispiel die Smart Logic Funktion des Frequenzumrichters genutzt werden, um eine Schaltschwelle zu definieren, mit der eine Benachrichtigung an den Anlagenbetreiber erfolgt. Die hier gezeigte Variante verwendet dazu eines der potentialfreien Relais des Frequenzumrichters, um dem übergeordneten System den Zustand anzuzeigen. Eine Bearbeitung mit einem Bussystem ist entsprechend und auch noch zusätzlich möglich. M Abbildung 1.12 Anschlussplan 4 MI38U303 - VLT ist eine eingetragene Marke von Danfoss.

7 HINWEIS Funktionsweise Bitte beachten Sie, dass Danfoss keine Empfehlung für die Verwendung des Signals geben kann, da jede Anlage spezifische Anforderungen besitzt. Dies könnte von der reinen Anzeige des Fehlers zur erleichterten Fehlersuche bis hin zur Abschaltung variieren. Die gewünschte Reaktion kann nur der Anlagenbetreiber festlegen. Analog Output Bender Relay 1 20 ma... 4,2 ma 4 ma 1 0 Abbildung 1.13 Relaisausgänge 1 1 Programmierbeispiel Die Smart Logic liefert den Vergleicher für die Schaltschwelle, siehe Tabelle 1.5. ID Name Setup 1 Setup 2 Setup 3 Setup 4 Werkseinstellung Einheit Vergleicher-Operand Analogeingang 53 Analogeingang 53 Analogeingang 53 Analogeingang 53 Deaktiviert ID Name Setup 1 Setup 2 Setup 3 Setup 4 Werkseinstellung Einheit Vergleicher-Funktion > > > > (gleich) ID Name Setup 1 Setup 2 Setup 3 Setup 4 Werkseinstellung Einheit Comparator Value Tabelle 1.5 Vergleicher für Schaltschwelle Der Vergleicher Wert berechnet sich aus: P = Ischwelle[mA] * 5 // 21,000 für 4,2 ma Das Relais wird dem Vergleicher 0 zugewiesen, siehe Tabelle 1.6 ID Name Setup Relaisfunktion Vergleicher 0 Tabelle 1.6 Vergleicher 0 Die Dämpfung von 1 Sekunde für das Relais führt zur Unterdrückung kurzer Ereignisse, siehe Tabelle 1.7 ID Name Setup 1 Setup 2 Setup 3 Setup 4 Werkseinstellung Einheit Ein Verzög., Relais 1 0,01 0,01 0,01 0,01 s ID Name Setup 1 Setup 2 Setup 3 Setup 4 Werkseinstellung Einheit Aus Verzög., Relais 1 0,01 0,01 0,01 0,01 s Tabelle 1.7 Dämpfung MI38U303 - VLT ist eine eingetragene Marke von Danfoss. 5

8 Technische Daten RCMB20/RCMB35 Isolationskoordination nach IEC /IEC Isolations-Nennspannung Nenn-Stoßspannung/Verschmutzungsgrad Überspannungskategorie Schutztrennung (verstärkte Isolierung) zwischen Primärleiter und Messelektronik Spannungsprüfungen nach IEC AC 800 V 12 kv/2 CAT III 6,88 kv Versorgungsspannung Versorgungsspannung Us 24 V DC Arbeitsbereich von Us 20,4...28,8 V Welligkeit Us 1 % Leistungsaufnahme 2,5 VA Messkreis Messstromwandler RCMB20/RCMB35, Innendurchmesser 20 mm/35 mm Isolations-Nennspannung (Messstromwandler) 800 V Kenndaten nach IEC und IEC/TR allstromsensitiv, Typ B Nennfrequenz Hz Messbereich AC/DC ma Nennstrom bei 3 N AC 32 A/80 A Relative Messunsicherheit bei DC (RCMB20/RCMB35) ± 5% Relative Messunsicherheit bei Hz ± 10 % Relative Messunsicherheit bei Hz ± 3,5% Relative Messunsicherheit bei Hz ± 20% Auflösungsmesskreis 2 ma Testwicklung Ja Zeitverhalten Antwortzeitverzögerung ton Rückfallverzögerung toff Ansprecheigenzeit ta bei IΔn Antwortzeit t an Wiederbereitschaftszeit tb Anzeigen LED leuchtet konstant grün = Betriebsanzeige Ausgänge Stromausgang Stromausgang, Auflösung Last 0 s 1 s 180 ms = tae + ton 300 ms blinkt rot = Störung (Ausgangsstrom > 20 ma) Ableitstrom-proportional ma IΔn = 31,25 x (Analogausgangsstrom - 4 ma) 300 Ω Umwelt/EMV EMV IEC Betriebstemperatur ºC Klimaklasse nach IEC Ortsfester Einsatz (IEC ) Transport (IEC ) Langzeitlagerung (IEC ) 3K5 (ohne Kondensation und Eisbildung) 2K3 (ohne Kondensation und Eisbildung) 1K4 (ohne Kondensation und Eisbildung) 6 MI38U303 - VLT ist eine eingetragene Marke von Danfoss.

9 Mechanische Beanspruchung nach IEC Ortsfester Einsatz (IEC ).3M4 Transport (IEC ) 2M3 Lagerung (IEC ) Chemische Belastung nach IEC M3 Ortsfester Einsatz (IEC ) 3C Anschluss Primärleiter RCMB20 4 x 10 mm 2 oder 3 x 16 mm 2 RCMB35 4 x 35 mm 2 oder 3 x 50 mm 2 Steckverbindung XK1 Anschlussart steckbare Zugfederklemmen Anschlusseigenschaften Starr 0,2...2,5 mm 2 (AWG ) Flexibel ohne Aderendhülse 0,2...2,5 mm 2 (AWG ) Flexibel mit Aderendhülse 0,2...1,5 mm 2 (AWG ) Abisolierlänge 10 mm Öffnungskraft 50 N Allgemeine Daten Betriebsart Dauerbetrieb Position beliebige Einbaulage Schutzart, interne Komponenten (DIN EN 60529) IP40 Schutzart, Klemmen (DIN EN 60529) IP20 Gehäusematerial Polycarbonat Entflammbarkeitsklasse UL94 V-0 Schraubbefestigung M5 mit Befestigungswinkel Montage auf Hutschiene gemäß IEC Normen Das Ableitstrom-Überwachungsmodul wurde entwickelt in Anlehnung an DIN EN Kennziffer Schutzart Innendurchmesser Versorgungsspannung US* 130B5645 A2-A3 20 mm DC 20,4...28,8 V 130B5764 B3 20 mm DC 20,4...28,8 V 130B5765 B4 35 mm DC 20,4...28,8 V 130B6226 C3 35 mm DC 20,4...28,8 V 130B5647 C4 35 mm DC 20,4...28,8 V * Absolutwerte des Spannungsbereiches Tabelle 1.8 Bestellangaben MI38U303 - VLT ist eine eingetragene Marke von Danfoss. 7

10 130R0426 MI38U303 Ver *MI38U303*